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PROCESOS DE SEPARACIÓN
EVIDENCIA DE CONOCIMIENTO
Fecha: 02-03-
María Camila Vega Porras -T Daniel Cañizares Solipa -T Ricardo
Actividad para desarrollar
Realizar la solución de los siguientes ejercicios teniendo en cuenta los temas tratados:
- (^) Se ha de recuperar por absorción en agua el 98% del SO 2 contenido en una mezcla de SO 2 -aire de composición 10% en volumen de SO 2 , a 2 atm y 20ºC. La mezcla gaseosa se introduce por el (^) fondo de la torre de absorción y el agua entra por la cúspide. Calcúlese:
a) La cantidad mínima de agua a emplear. b) La concentración de la disolución que sale por el fondo expresada en porcentaje en peso de SO2.
Los datos de equilibrio para este sistema a 20ºC son los siguientes:
p 698 517 33 6
C 10 7,5 5,0 2,5 1,5 1,0 0,
p 26, 4
C 0,5 0,3 0,2 0,15 0,
Siendo p la presión parcial de SO 2 en la fase gaseosa en mm Hg y C la concentración de SO 2 en la fase líquida en Kg de SO 2 /100 Kg de agua.
R/ Se Calcula X y Y con las siguientes formulas:
Y los resultados se encuentran contenidos en la siguiente tabla:
P (mmHg) C X Y 698 10 0.849 0. 517 7.5 0.515 0. 336 5 0.283 0. 162 2.5 0.119 0. 92 1.5 0.064 0. 59 1 0.04 0. 39 0.7 0.026 0. 26.4 0.5 0.0176 0. 14.1 0.3 0.0093 0. 8.5 0.2 0.0056 0. 5.8 0.15 0.0038 0. 3.2 0.1 0.0021 0. 1.2 0.05 0.00079 0. 0.05 0.02 0.00032 0.
a) Utilizando los valores obtenidos anteriormente se calcula ( VL ' )
min y = (^) PP T
Y = (^1) − y y
Y =
PSO 2
Paire − PSO 2 =^
1520 − 698 =849.14^ x^^10
− 3
correspondientes a este problema viene dada por la expresión
p
=1,414 x
siendo p la presión parcial del amoniaco en la fase gaseosa en atm, y x la concentración de amoníaco en la fase líquida en fracción molar.
DATOS:
Fase liquida V = 10 L
Fase Gaseosa V = 150 L ( Amoniaco − Aire ) Xi =0.
Concentración de amoniaco 5 g N^ LH^3
Temperatura en Celsius ( 20°C ) Temperatura en Kelvin ( 293.15 °K )
Presión mmHg ( 760 mmHg ) presión en atmosferas ( 1 atm )
Moles de Amoniaco presentes en la mezcla gaseosa:
ni = PV RT P = Xi PT P =( 0.1)( 1 atm )
ni = (^ 0.1^ atm )^ (^150 L ) (0.^
atm L molK )(^ 293.15^ k^ )
=0.624 mol NH 3
# De moles finales de Amoniaco en la fase gaseosa:
ni = (^) PP T (^
V
RT )=^
P
760 (^
( 150 L )
(0.^
atm L molK )(^ 293.15^ k^ )
)=8.21 × 10 −^3 ( mmHg )
# Moles de N^ H 3 que pasaron a la parte liquida:
ni − nf =0.624 mol N H (^) 3 −8.21 × 10 −^3 P
PM de N^ H 3 es 17.31 g/mol. Los kg que pasaron a la mezcla liquida son:
0.017031 Kg ( 0.624 mol N H 3 −8.21 × 10 −^3 P )= 10 x
Remplazamos el valor de P:
0.017031 Kg [0.624 mol N H (^) 3 −8.21 × 10 −^3 (1.414 x )]= 10 x 0.017031 Kg (0.624 mol N H 3 −0.0166 x )= 10 x 0.0106−1.975 x 10 −^4 x = 10 x 0.0106=10.0001 x x = (^) 10.00010.
x =1.059 x 10 −^3 KgKgmezcla^ de^ N acuosa^ H^3
